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発明の名称 半導体メモリカードおよび半導体メモリカードの製造方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−103573(P2007−103573A)
公開日 平成19年4月19日(2007.4.19)
出願番号 特願2005−289957(P2005−289957)
出願日 平成17年10月3日(2005.10.3)
代理人 【識別番号】100075812
【弁理士】
【氏名又は名称】吉武 賢次
発明者 岡 田 隆
要約 課題
ソケットへの挿入時に接点電極が削られるのを抑制し、接触不良を防止することが可能な半導体メモリカードを提供する。

解決手段
本発明に係る半導体メモリカード100は、外部装置のソケットの接点電極と接続するためのコンタクト端子1が上面の先端側に形成された回路基板2と、この回路基板2の下面に載置され、コンタクト端子1とボンディングワイヤ3で接続された半導体メモリチップ4と、回路基板2表面上で半導体メモリチップ3を封止する第1の樹脂からなる第1の樹脂層5と、コンタクト端子1が形成された部分より少なくとも回路基板2の先端側に設けられ、第1の樹脂のよりも硬度が低い第2の樹脂からなる第2の樹脂層6と、を備える。
特許請求の範囲
【請求項1】
外部装置のソケットと接続して使用する半導体メモリカードであって、
前記ソケットの接点電極と接続するためのコンタクト端子が上面の先端側に形成された回路基板と、
前記回路基板の下面に載置され、前記コンタクト端子と接続された半導体メモリチップと、
前記回路基板表面上に形成され前記半導体メモリチップを封止する第1の樹脂層と、
前記コンタクト端子が形成された部分より少なくとも前記回路基板の先端側に設けられ、前記第1の樹脂よりも硬度が低い第2の樹脂からなる第2の樹脂層と、
を備えることを特徴とする半導体メモリカード。
【請求項2】
前記第1の樹脂の熱膨張係数が、前記第2の樹脂の熱膨張係数よりも前記半導体メモリチップの熱膨張係数に近いことを特徴とする請求項1に記載の半導体メモリカード。
【請求項3】
前記半導体メモリチップはシリコンで構成されており、
前記第1の樹脂には、シリカフィラーが含まれていることを特徴とする請求項2に記載の半導体メモリカード。
【請求項4】
前記第2の樹脂層が、前記回路基板の先端側に向けて前記回路基板の上面から下面側に傾斜する傾斜面に設けられていることを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載の半導体メモリカード。
【請求項5】
外部装置のソケットと接続して使用するための、第1の樹脂層で封止された半導体メモリチップを載置した回路基板を備えた半導体メモリカードを製造する方法であって、
前記ソケットの接点電極と接続するためのコンタクト端子が上面の先端側に形成された前記回路基板の下面の先端部に、前記第1の樹脂よりも硬度が低い第2の樹脂からなる第2の樹脂層を設ける工程と、
前記回路基板の下面に前記半導体メモリチップを載置して前記コンタクト端子と電気的に接続した後、前記半導体メモリチップを前記第1の樹脂層により封止する工程と、
前記回路基板の上面から下面側に傾斜する傾斜面に前記第2の樹脂層が露出するように、前記回路基板を前記第2樹脂とともに切削する工程と、
を備えることを特徴とする半導体メモリカードの製造方法。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、外部装置と接続して使用する半導体メモリカードおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
デジタルビデオカメラ、携帯電話、携帯音楽プレーヤなどのデジタル機器用データ記憶媒体として、半導体メモリチップを内蔵したマイクロSDカード等の半導体メモリカードが広く使用されている。
【0003】
この半導体メモリカードは、外部装置であるデジタル機器のソケットに挿入することによって、当該デジタル機器の内部回路とのアクセスが行われ、データの書き込みや読み出しが実行されるようになっている。
【0004】
従来の半導体メモリカードには、リードフレームに接続し半導体メモリチップを封止樹脂で封止して保護する構造を有し、この封止構造の反りを防止するために、封止樹脂に、リードフレームの熱膨張係数に近づけた封止樹脂を選択するものがある(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
ここで、回路基板にシリコンチップを搭載した封止構造の場合、加熱による封止部の反りを防止するため、上記従来技術と同様に、封止樹脂の熱膨張係数を半導体材料(シリコン)の熱膨張係数に近づける必要がある。この封止樹脂には、例えば、シリカフィラーを含む硬質の材料が用いられる。
【0006】
しかし、シリカフィラーを含む硬質の封止樹脂が半導体メモリカードの端子先端に露出した場合、挿入時の当該封止樹脂がソケットの接点電極に接触すると、当該接点電極へのダメージが大きくなる。そして、ソケットへの半導体メモリカードの抜き差しを繰り返すと、接点電極が削られてしまい接触不良が生じ得るという問題があった。さらに、接点電極が削られると、当該接点電極が半導体メモリカードを傷つけて、半導体メモリカードの外観や動作に不具合が生じ得るという問題もあった。
【特許文献1】特開2004−13738号公報(第5−7頁、第22図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、上記課題を解決するものであり、熱による回路基板の反りを抑えつつ、ソケットへの挿入時に接点電極が削られることを抑制し、接点電極とコンタクト端子との接触不良や半導体メモリカードの外観、動作の不具合を防止することが可能な半導体メモリカードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係る半導体メモリカードは、
外部装置のソケットと接続して使用する半導体メモリカードであって、
前記ソケットの接点電極と接続するためのコンタクト端子が上面の先端側に形成された回路基板と、
前記回路基板の下面に載置され、前記コンタクト端子と接続された半導体メモリチップと、
前記回路基板表面上に形成され前記半導体メモリチップを封止する第1の樹脂層と、
前記コンタクト端子が形成された部分より少なくとも前記回路基板の先端側に設けられ、前記第1の樹脂よりも硬度が低い第2の樹脂からなる第2の樹脂層と、を備える
ことを特徴とする。
【0009】
また、本発明に係る半導体メモリカードの製造方法は、
外部装置のソケットと接続して使用するための、第1の樹脂層で封止された半導体メモリチップを載置した回路基板を備えた半導体メモリカードを製造する方法であって、
前記ソケットの接点電極と接続するためのコンタクト端子が上面の先端側に形成された前記回路基板の下面の先端部に、前記第1の樹脂よりも硬度が低い第2の樹脂からなる第2の樹脂層を設ける工程と、
前記回路基板の下面に前記半導体メモリチップを載置して前記コンタクト端子と電気的に接続した後、前記半導体メモリチップを前記第1の樹脂層により封止する工程と、
前記回路基板の上面から下面側に傾斜する傾斜面に前記第2の樹脂層が露出するように、前記回路基板を前記第2樹脂とともに切削する工程と、を備える
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明の一態様に係る半導体メモリカードによれば、熱による回路基板の反りを抑えつつ、抜き差し時のソケットの接点電極の損傷を抑制し、接点電極とコンタクト端子との接触不良や半導体メモリカードの外観、動作の不具合を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
本実施の形態に係る半導体メモリカードは、半導体メモリチップを搭載した回路基板上を熱膨張係数の近い樹脂で封止し、外部装置のソケットへの抜き差しを容易にする先端部の傾斜面に他の硬度の低い樹脂を設けることにより、熱による回路基板の反りを抑えつつ、抜き差し時のソケットの接点電極の損傷を抑制するものである。
【0012】
以下、本発明を適用した各実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例1】
【0013】
図1は、本発明の実施例1に係る半導体メモリカードの要部の構成を示す上面図である。また、図2は、図1のA−A線に沿った断面を示す断面図である。また、図3は、本発明の実施例1に係る半導体メモリカードの要部の構成を示す下面図である。
【0014】
図1から図3に示すように、半導体メモリカード100は、コンタクト端子1が上面の先端側に形成された回路基板2と、この回路基板2の下面に載置され、コンタクト端子1とボンディングワイヤ3を介して電気的に接続された半導体メモリチップ4a、コントローラ4bと、回路基板2の表面上でNANDメモリ等の半導体メモリチップ4a、コントローラ4bを封止する第1の樹脂5と、コンタクト端子1が形成された部分より少なくとも回路基板2の先端側に設けられ、第1の樹脂よりも硬度が低い第2の樹脂からなる第2の樹脂層6と、を備える。
【0015】
コンタクト端子1は、半導体メモリカード100を外部装置(図示せず)のソケット(図示せず)に先端側から挿入し接続されたときに当該ソケットの接点電極(図示せず)と接続され、所定の信号を入出力する。
【0016】
回路基板2は、コンタクト端子1と接続された配線(図示せず)や、当該配線とボンディングワイヤ3とをワイヤボンディンするためのパッド(図示せず)等が形成されている。また、回路基板2は、ソケットへの誤った向きに挿入するのを防止する係止部2aを有する。
【0017】
回路基板2の先端には、回路基板2の先端側に向けて回路基板2の上面から下面側の第1の樹脂5の先端に達する傾斜面7が形成されている。この傾斜面7は、半導体メモリカード100をソケットに挿入するときに所望の位置に案内し、当該ソケットへの差し込みを容易にするものである。
【0018】
積層された半導体メモリチップ4a、この半導体メモリチップ4aを制御するコントローラ4bは、シリコンで構成され、外部装置からコンタクト端子1を介して入力された信号を記憶するとともに、コンタクト端子1を介して所望の信号を外部装置に出力する。
【0019】
第1の樹脂5には、熱膨張係数が第2の樹脂よりも半導体メモリチップ4a、コントローラ4bの熱膨張係数に近いものを選択する。ここでは、例えば、第1の樹脂5には、シリカフィラーを含むエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂を選択する。これにより、シリコンの熱膨張係数と第1の樹脂5の熱膨張係数とが接近することとなるため、より加熱による回路基板2の反りを抑制することができる。
【0020】
また、図2および図3に示すように、第1の樹脂5の後端部には、半導体メモリカード100のソケットへの脱着時にユーザが支持する把持部8が設けられている。把持部8は、第1の樹脂5の膜厚を厚くするようにして形成されているが、第1の樹脂5の膜厚を薄くして凹んだ形状に形成してもよい。
【0021】
ここで、第2の樹脂層6は、図2に示すように、第2の樹脂層6の表面が回路基板2の傾斜面7で露出するように設けられている。このように、回路基板2と第1の樹脂5の断面5aが第2の樹脂層6で覆われている。
【0022】
そして、第2の樹脂には、例えば、シリカフィラーを含まないエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂を選択する。または、第2の樹脂に、メモリカード用ケースに一般的に用いられているシリカフィラーを含まないポリカーボネート等の熱可塑性樹脂を選択してもよい。これにより、第2の樹脂層6の硬度は、第1の樹脂層5の硬度よりも低くなる。
【0023】
したがって、第1の樹脂を半導体メモリカード100の先端側で露出させた場合と比較して、接点電極の損傷を抑制し、当該接点電極とコンタクト端子1との接触不良、半導体メモリカード100の外観や動作の不具合を抑制することができる。
【0024】
なお、上述のように第2の樹脂がシリカフィラーを含まない場合は、第1の樹脂よりも熱膨張係数が回路基板2の熱膨張係数から離れることとなる。しかし、第2の樹脂層6は既述のように回路基板2の先端部のみに設けられるので、回路基板2の反りへの影響は小さいと考えられる。
【0025】
また、例えば、断面5aに溝を形成することにより、接着面積を広げて、第2の樹脂層6と回路基板2との接着性を向上させることができる。
【0026】
また、図1では、第2の樹脂層6は、回路基板2の先端部に沿って帯状に形成されており、各コンタクト端子1の形状、配置が異なるため第2の樹脂層6から各コンタクト端子1での距離が異なるが、コンタクト端子1の形状、配置に合わせて、第2の樹脂層6を各コンタクト端子1までの距離が等しくなるように形成してもよい。
【0027】
次に、上記構成を有する半導体メモリカード100の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。図4ないし図8は、本発明の一態様である実施例1に係る半導体メモリカードの各製造工程を示す図である。
【0028】
先ず、切断ライン9により型取られた回路基板2がマトリクス状に配置された回路基板フレーム10の下面に、半導体メモリチップ4a、コントローラ4bを積層し載置する。そして、この半導体メモリチップ4a、コントローラ4bのパッド(図示せず)と回路基板2のパッドと(図示せず)をボンディングワイヤ3でワイヤボンディングにより電気的に接続する(図4)。
【0029】
次に、トランスファーモールド工程によって、第1の樹脂5を所望の形状に形成し把持部8を形成するとともに、回路基板2の下面側で半導体メモリチップ4a、コントローラ4bを封止する(図5)。
【0030】
ここで、図6に示すように、回路基板フレーム10の上面には、コンタクト端子1が形成されている。上述のトランスファーモールド工程の後、この回路基板フレーム10の上面を回路基板2の先端部の切削ライン11に沿って第1の樹脂5に到達する深さまで斜めに切削する。これにより、回路基板2の上面から下面側の第1の樹脂5の先端に傾斜して達する断面5aを形成する(図7)。
【0031】
次に、回路基板2の先端部に形成された断面5aに第2の樹脂層6を所望の位置に塗布し加熱処理して、所望の形状に形成する(図8)。
【0032】
次に、切断ライン9に沿って個々の回路基板2を切り出すことで、図1ないし図3に示す半導体メモリカード100を得ることができる。なお、切断ライン9が複雑な形状を有する場合、回路基板2の切り出しは、ルータ加工やウォータジェット加工によって実施することが可能である。
【0033】
以上のように、本実施例に係る半導体メモリカードによれば、熱による回路基板の反りを抑えつつ、抜き差し時のソケットの接点電極の損傷を抑制し、接点電極とコンタクト端子との接触不良や半導体メモリカードの外観、動作の不具合を防止することができる。
【実施例2】
【0034】
実施例1では、回路基板と第1の封止樹脂の傾斜した断面に第2の封止樹脂を設けて、傾斜面に第2の封止樹脂を露出させる構成について述べたが、本実施例では、回路基板の下面の先端に第2の樹脂層を形成し、回路基板と第2の樹脂層を切削して、傾斜面に第2の封止樹脂を露出させる構成について述べる。
【0035】
図9は、本発明の実施例2に係る半導体メモリカードの要部の構成を示す平面図である。また、図10は、図9のB−B線に沿った断面を示す側面図である。なお、図中、実施例1と同じ符号は、実施例1と同様の構成を示している。
【0036】
図9および図10に示すように、半導体メモリカード200は、コンタクト端子1が上面の先端側に形成された回路基板2と、この回路基板2の下面に載置され、コンタクト端子1とボンディングワイヤ3を介して電気的に接続された半導体メモリチップ4a、コントローラ4bと、回路基板2の表面上で半導体メモリチップ4a、コントローラ4bを封止する第1の樹脂からなる第1の樹脂層25と、コンタクト端子1が形成された部分より少なくとも回路基板2の先端側に設けられ、第1の樹脂よりも硬度が低い第2の樹脂からなる第2の樹脂層26と、を備える。
【0037】
回路基板2の先端には、実施例1と同様に、回路基板2の先端側に向けて回路基板2の上面から下面側に傾斜する傾斜面27が形成されている。この傾斜面27は、半導体メモリカード200をソケットに挿入する際に所望の位置に案内し、当該ソケットへの差し込みを容易にするものである。
【0038】
第1の樹脂層25を構成する第1の樹脂には、熱膨張係数が第2の樹脂よりも半導体メモリチップ4a、コントローラ4bの熱膨張係数に近いものを選択する。実施例1と同様に、例えば、シリカフィラーを含むエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂を選択する。これにより、シリコンの熱膨張係数と第1の樹脂の熱膨張係数とが接近することとなるため、より加熱による回路基板2の反りを抑制することができる。
【0039】
ここで、第2の樹脂層26は、図10に示すように、第2の樹脂層26の表面が傾斜面27に露出するように設けられている。なお、傾斜面27のうち回路基板2に相当する部分には、第2の樹脂層26が露出していない。
【0040】
そして、第2の樹脂層26を構成する第2の樹脂には、実施例1と同様に、例えば、シリカフィラーを含まないエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂を選択する。または、第2の樹脂に、メモリカード用ケースに一般的に用いられているシリカフィラーを含まないポリカーボネート等の熱可塑性樹脂を選択してもよい。これにより、第2の樹脂層26の硬度は、第1の樹脂層の硬度よりも低くなる。
【0041】
したがって、第1の樹脂を半導体メモリカード200の先端側で露出させた場合と比較して、接点電極の損傷を抑制し、当該接点電極とコンタクト端子1との接触不良、半導体メモリカード200の外観や動作の不具合を抑制することができる。
【0042】
次に、上記構成を有する半導体メモリカード200の製造方法について、図面を参照しつつ説明する。図11ないし図15は、本発明の一態様である実施例2に係る半導体メモリカードの各製造工程を示す図である。
【0043】
先ず、実施例1と同様に、回路基板フレーム10の下面に、半導体メモリチップ4a、コントローラ4bを積層し載置する。そして、この半導体メモリチップ4a、コントローラ4bのパッド(図示せず)と回路基板2のパッドと(図示せず)をボンディングワイヤ3でワイヤボンディングにより電気的に接続する(図11)。
【0044】
次に、回路基板フレーム10の下面の回路基板2の先端部に第2の樹脂層26を形成する(図12)。この第2の樹脂層26は、後の工程で回路基板2を切削しても第1の樹脂層25が傾斜面から露出しないように膜厚および幅が調整される。
【0045】
なお、図13に示すように、回路基板2の下面の先端部に第2の樹脂を塗布し加熱処理した後、半導体メモリチップ4a、コントローラ4bを載置して、ワイヤボンディングして回路基板2のパッドと接続してもよい。
【0046】
次に、実施例1と同様にトランスファーモールド工程によって、第1の樹脂層25を所望の形状に形成し把持部8を形成するとともに、回路基板2の下面側で半導体メモリチップ4a、コントローラ4bを封止する(図14)。
【0047】
次に、回路基板フレーム10の上面には、コンタクト端子1が形成されている。上述のトランスファーモールド工程の後、この回路基板フレーム10の上面を回路基板2の先端部の切削ライン211に沿って第2の樹脂層26に到達する深さまで斜めに切削する。これにより、回路基板2の上面から下面側の第2の樹脂層26の先端に傾斜して達するを形成する(図15)。
【0048】
次に、切断ライン9に沿って個々の回路基板2を切り出すことで、図9および図10に示す半導体メモリカード200を得ることができる。
【0049】
本実施例に係る半導体メモリカードの製造方法は、第2の樹脂層の塗布位置がずれても、その後に切削、切断工程を経るので、完成品である半導体メモリカードの形状には影響しない。すなわち、第2の樹脂の塗布を高い精度で行う必要性が低い。したがって、実施例1の半導体メモリカードの製造方法と比較して、製造コストを低減することができる。
【0050】
以上のように、本実施例に係る半導体メモリカードによれば、熱による回路基板の反りを抑えつつ、抜き差し時のソケットの接点電極の損傷を抑制し、接点電極とコンタクト端子との接触不良や半導体メモリカードの外観、動作の不具合を防止することができる。
【0051】
また、本実施例に係る半導体メモリカードの製造方法によれば、半導体メモリカードの製造コストを低減することができる。
【0052】
なお、以上の各実施例においては、第1の樹脂にシリカフィラーを含む樹脂を選択し、第2の樹脂にシリカフィラーを含まない樹脂を選択した場合について説明したが、第2の樹脂に少なくとも第1の樹脂よりも硬度の低い(第1の樹脂層、第2の樹脂層として形成された状態で)樹脂を選択すれば、接点電極の損傷を抑制し、当該接点電極とコンタクト端子1との接触不良、半導体メモリカードの外観や動作の不具合を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】本発明の一態様である実施例1に係る半導体メモリカードの要部の構成を示す上面図である。
【図2】図1の半導体メモリカードのA−A線に沿った断面を示す側面図である。
【図3】本発明の一態様である実施例1に係る半導体メモリカードの要部の構成を示す下面図である。
【図4】本発明の一態様である実施例1に係る半導体メモリカードの製造工程を説明するための図である。
【図5】本発明の一態様である実施例1に係る半導体メモリカードの製造工程を説明するための図である。
【図6】本発明の一態様である実施例1に係る半導体メモリカードの製造工程を説明するための図である。
【図7】本発明の一態様である実施例1に係る半導体メモリカードの製造工程を説明するための図である。
【図8】本発明の一態様である実施例1に係る半導体メモリカードの製造工程を説明するための図である。
【図9】本発明の一態様である実施例2に係る半導体メモリカードの要部の構成を示す上面図である。
【図10】図9半導体メモリカードのB−B線に沿った断面を示す側面図である。
【図11】本発明の一態様である実施例2に係る半導体メモリカードの製造工程を説明するための図である。
【図12】本発明の一態様である実施例2に係る半導体メモリカードの製造工程を説明するための図である。
【図13】本発明の一態様である実施例2に係る半導体メモリカードの製造工程を説明するための図である。
【図14】本発明の一態様である実施例2に係る半導体メモリカードの製造工程を説明するための図である。
【図15】本発明の一態様である実施例2に係る半導体メモリカードの製造工程を説明するための図である。
【符号の説明】
【0054】
1 コンタクト端子
2 回路基板
2a 係止部
3 ボンディングワイヤ
4a 半導体メモリチップ
4b コントローラ
5 第1の樹脂層
5a 断面
6 第2の樹脂層
7 傾斜面
8 把持部
9 切断ライン
10 回路基板フレーム
11 切削ライン
25 第1の樹脂層
26 第2の樹脂層
27 傾斜面
100 半導体メモリカード
200 半導体メモリカード
211 切削ライン




 

 


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